CN103754979A - 一种电吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电吸附装置。现有装置成本较高、耗电量较大，易造成二次污染包括：绝缘材料制成的工作电极框,工作电极框两侧分别设置有进水管和出水管；一对电极，设置于工作电极框内；一隔片设置于一对电极之间，一对导电基体，分别覆盖于工作电极框两面；一对端板；一对垫片；电极主要由螺旋碳纳米材料形成。本发明制备工艺简单，材料成本低，离子吸附能力强吸附效率高，同时通过电极催化产生很强的自由基，能有效去除COD；去除水中重金属、负离子与酸根等带电物质，使饮用水与排放水达到环保要求；直接回收水中有用的离子，如电镀液中的贵重金属；装置成本较低、耗电量低、水回收率较高，且无二次污染。

Description

一种电吸附装置

技术领域

本发明涉及一种水处理装置，尤其涉及一种电吸附装置。

背景技术

化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand），是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，这些物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，但一般水及废水中无机还原性物质的数量相对不大，而被有机物污染是很普遍的，因此，COD可作为有机物质相对含量的一项综合性指标。

生活污水的主要污染物是COD（Chemical Oxygen Demand 化学需氧量），其主要是含氮、磷的有机物，可以被微生物分解吸收，但微生物分解吸收并繁殖增长过程需要大量消耗水中溶解的氧，因此会造成水中生物因缺氧窒息死亡。COD排放到海洋中，造成一种红色藻类过度繁殖，消耗氧，同时藻类死亡会产生毒素，使鱼类因缺氧和中毒大量死亡，海水因藻类过多呈现黄红色，叫做“赤潮”，在淡水中，促使繁殖的藻类有各种颜色，使水呈现绿色、乳白色或粉色，因此叫做“水华”，都是由于COD含量过高造成的。

现有的去除水中COD的方法一般采用逆渗透(R0)水处理技术，但其装置成本较高、耗电量较大，且易造成二次污染。

发明内容

本发明的主要目的是针对现存的水体的COD污染的问题，提供一种电吸附装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

包括：

绝缘材料制成的工作电极框,所述工作电极框两侧分别设置有进水管和出水管；

一对电极，设置于所述工作电极框内；

一由绝缘且透水的材料制成的隔片，设置于一对所述电极之间；

一对导电基体，分别覆盖于所述工作电极框两面，并分别与一电极接触；

一对端板，分别覆盖于一对所述导电基体外；

一对垫片，分别设置于所述工作电极框两面的所述端板与所述导电基体之间；

所述电极主要由螺旋碳纳米材料形成。

本发明的另一方面，所述隔片为0.1mm的多孔高分子海绵膜。

本发明的另一方面，所述导电基体为0.1mm-1mm的钛板。

本发明的另一方面，所述端板为有5mm机玻璃板。

本发明的另一方面，所述垫片为1mm-2mm的橡胶片。

本发明的另一方面，所述电极厚度为0.1mm-1mm。

本发明的另一方面，所述工作电极框主要由有机玻璃制成。

本发明的另一方面，所述进水管位置低于所述出水管。

本发明的另一方面，一对所述导电基体分别引出导电引线。

本发明的另一方面，所述端板、垫片、导电基体、工作电极框、电极以及隔片，通过螺栓连接，所述螺栓表面设有绝缘层。

通过对本发明技术方案的实施，可以获得以下技术效果：

制备工艺简单，材料成本低，离子吸附能力强吸附效率高，同时通过电极催化产生很强的自由基，能有效去除COD；

去除水中重金属、负离子与酸根等带电物质，使饮用水与排放水达到环保要求；

直接回收水中有用的离子，如电镀液中的贵重金属；

装置成本较低、耗电量低、水回收率较高，且无二次污染。

附图说明

图1为本发明电吸附装置的侧面结构示意图；

图2为本发明电吸附装置的爆炸图。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明的技术方案进行说明，在与本发明的发明目的无冲突的前提下，下文中提到的实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

如图1和图2所示，一种电吸附装置，其中，包括：

绝缘材料制成的工作电极框1,工作电极框2两侧分别设置有进水管11和出水管12；

一对电极2，设置于工作电极框1内；

一由绝缘且透水的材料制成的隔片3，设置于一对电极2之间；

一对导电基体4，分别覆盖于工作电极框1两面，并分别与一电极2接触；

一对端板5，分别覆盖于一对导电基体4外；

一对垫片6，分别设置于工作电极框1两面的端板5与导电基体4之间；

电极2主要由螺旋碳纳米材料形成。

上述技术方案提供了一种电催化吸附装置，其利用电容器的结构与充放电原理，以静电吸附的方式进行水处理，吸收水中的重金属、负离子与酸根等带电物质，并通过电极催化产生很强的自由基，去除水中的COD。其中螺旋碳纳米材料不仅具备众多碳纳米材料本征的优异物理和化学性能而且还具有其自身螺旋结构所带来的优势,具有良好的能量吸附能力。且其螺旋度对碳纳米材料的离子输运特性具有决定性的作用,具有更有效的吸附作用，大大提高了水处理的效率。

本发明的一种实施例中，隔片3可采用0.1mm的多孔高分子海绵膜，多孔高分子海绵膜具有绝缘的性质，可防止电极2之间发生短路，并且能使液体能通过。

本发明的一种实施例中，导电基体4可采用0.1mm-1mm的钛板，钛板具有优异的导电性能。在此基础上，更进一步的，电极2可采用于钛板表面生长螺旋碳纳米薄膜的方式形成。

本发明的一种实施例中，端板5可采用有5mm的机玻璃板，需指出的是，采用有机玻璃板形成端板5仅仅是本发明的一种实施例，在保证装配时不变形的基础上，任何具有一定强度的绝缘材料都可作为形成端板5的材料。

本发明的一种实施例中，垫片6可采用1mm-2mm的橡胶片。

本发明的一种实施例中，电极2厚度可以是0.1mm-1mm。

本发明的一种实施例中，工作电极框1可主要由有机玻璃制成，采用有机玻璃板形成工作电极框1仅仅是本发明的一种实施例，任何具有预期强度的绝缘材料都可作为形成工作电极框1的材料。

本发明的一种实施例中，进水管11的位置低于出水管12。

本发明的一种实施例中，一对导电基体4分别引出导电引线41，导电引线41用以连接电源。

本发明的一种实施例中，端板5、垫片6、导电基体4、工作电极框1、电极2以及隔片3，可通过螺栓7连接，螺栓7表面可设置绝缘层，通过设置绝缘层可防止螺栓7引起导电基体4以及电极2之间短路。

上述的实施例仅是本发明的部分体现，并不能涵盖本发明的全部，在上述实施例以及附图的基础上，本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下可获得更多的实施方式，因此这些不付出创造性劳动的前提下获得的实施方式均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1. 一种电吸附装置，其特征在于，包括：

绝缘材料制成的工作电极框,所述工作电极框两侧分别设置有进水管和出水管；

一对电极，设置于所述工作电极框内；

一由绝缘且透水的材料制成的隔片，设置于一对所述电极之间；

一对导电基体，分别覆盖于所述工作电极框两面，并分别与一电极接触；

一对端板，分别覆盖于一对所述导电基体外；

一对垫片，分别设置于所述工作电极框两面的所述端板与所述导电基体之间；

所述电极主要由螺旋碳纳米材料形成。

2.如权利要求1所述电吸附装置，其特征在于，所述隔片为0.1mm的多孔高分子海绵膜。

3.如权利要求1所述电吸附装置，其特征在于，所述导电基体为0.1mm-1mm的钛板。

4.如权利要求1所述电吸附装置，其特征在于，所述端板为有5mm机玻璃板。

5.如权利要求1所述电吸附装置，其特征在于，所述垫片为1mm-2mm的橡胶片。

6.如权利要求1所述电吸附装置，其特征在于，所述电极厚度为0.1mm-1mm。

7.如权利要求1所述电吸附装置，其特征在于，所述工作电极框主要由有机玻璃制成。

8.如权利要求1所述电吸附装置，其特征在于，所述进水管位置低于所述出水管。

9.如权利要求1所述电吸附装置，其特征在于，一对所述导电基体分别引出导电引线。

10.如权利要求1所述电吸附装置，其特征在于，所述端板、垫片、导电基体、工作电极框、电极以及隔片，通过螺栓连接，所述螺栓表面设有绝缘层。

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